全息照相實(shí)驗(yàn)

1、全息照相 輕工一班李天祎李華娜王名躍簡介 普通照相建立在幾何光學(xué)透鏡成像的基礎(chǔ)上，它只反映了像與物的各點(diǎn)具有光強(qiáng)（振幅）分布的對應(yīng)關(guān)系，而缺少光波的相位信息，因此它只是一個(gè)二維平面圖像。全息照相是建立在波動(dòng)光學(xué)干涉和衍射規(guī)律的基礎(chǔ)上，它不僅記錄光強(qiáng)分布的對應(yīng)關(guān)系，而且記錄了相位變化的信息，因此可以復(fù)現(xiàn)出原物的三維圖像。 全息照相的基本原理是1948年英國科學(xué)家丹尼斯蓋伯（D. Gabor）在研究提高顯微鏡的分辨率、克服電子透鏡的像差時(shí)提出來的，蓋伯因此獲得了1971年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。20世紀(jì)60年代以來，由于激光的發(fā)現(xiàn)以及利思（N. Leith）等發(fā)明了離軸全息圖，使全息照相技術(shù)得到了迅速而

2、廣闊的發(fā)展。 在我們的生活中，當(dāng)然也常常能看到全息攝影技術(shù)的 運(yùn)用。比如，在一些信用卡和紙幣上，就有運(yùn)用了俄 國物理學(xué)家尤里丹尼蘇克(Yuri Denisyuk)在20世紀(jì) 60年代發(fā)明的全彩全息圖象技術(shù)制作出的聚酯軟膠片 上的“彩虹”全息圖象。 把一些珍貴的文物用這項(xiàng)技術(shù)拍攝下來，展出時(shí)可以 真實(shí)地立體再現(xiàn)文物，供參觀者欣賞，而原物妥善保 存，防失竊，大型全息圖既可展示轎車、衛(wèi)星以及各 種三維廣告，亦可采用脈沖全息術(shù)再現(xiàn)人物肖像、結(jié) 婚紀(jì)念照。綜上所述，全息照相是一種不用普通光學(xué)成象系統(tǒng)的錄象方法，是六十年代發(fā)展起來的一種立體攝影和波陣面再現(xiàn)的新技術(shù)。由于全息照相能夠把物體表面發(fā)出的全部信息

3、(即光波的振幅和相位)記錄下來，并能完全再現(xiàn)被攝物體光波的全部信息，因此，全系技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。例如：全息電影和全息電視，全息儲(chǔ)存、全息顯示及全息防偽商標(biāo)等。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?（1）了解光學(xué)全息照相的基本特點(diǎn)和原理（2）學(xué)習(xí)拍攝漫反射全息圖。（3）學(xué)習(xí)全息照相的再現(xiàn)方法 實(shí)驗(yàn)儀器： 防震全息臺(tái) 氦氖激光器 分光板 擴(kuò)束鏡反射鏡 米尺 曝光定時(shí)器 待攝物 全息干板 照相沖洗設(shè)備等實(shí)驗(yàn)原理1.全息照相的記錄光的干涉全息照相拍攝到的圖樣是一幅斑紋狀的圖樣，光的強(qiáng)度不同使條紋明暗程度不同，相位不同使條紋的密度、形狀不同。因此，被攝物體反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密

4、分布的干涉條紋形式記錄下來。 2.全息照相的再現(xiàn)光的衍射要看到被攝物體的像，必須用一束同參考光的波長和傳播方向完全相同的光束照射全息照片，這束光叫再現(xiàn)光。拍攝全息照片的基本光路圖|一激光光源（波長為 ）的光分成兩部分：直接照射到底片上的叫參考光；另一部分經(jīng)物體表面散射的光也照射到照相底片，稱為物光。參考光和物光在底片上各處相遇時(shí)將發(fā)生干涉，底片記錄的即是各干涉條紋疊加后的圖像。 （1）0級衍射光它是入射再現(xiàn)光波的衰減；（2）+1級衍射光它是發(fā)散光，將形成一個(gè)虛像；（3）-1級衍射光它是匯聚光，將在與原物點(diǎn)對稱的位置上形成物體的再現(xiàn)虛像。儀器介紹 沖洗設(shè)備全息照相的特點(diǎn) 1.具有顯著的視差特性具

5、有顯著的視差特性，其三維立體其三維立體圖象逼真。圖象逼真。 2.具有可分割特性。具有可分割特性。 3.可調(diào)節(jié)被攝物可調(diào)節(jié)被攝物物的亮度。物的亮度。 4.同一張全息干板可進(jìn)行多次重復(fù)曝同一張全息干板可進(jìn)行多次重復(fù)曝光，而再現(xiàn)時(shí)各個(gè)圖像互不干擾。光，而再現(xiàn)時(shí)各個(gè)圖像互不干擾。 5 5.全息照片在再現(xiàn)物像可進(jìn)行放大或全息照片在再現(xiàn)物像可進(jìn)行放大或縮小?？s小。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一一 全息圖的拍攝全息圖的拍攝1）調(diào)節(jié)全息照相光路2）曝光3）沖洗二觀察全息照片的再現(xiàn)物象二觀察全息照片的再現(xiàn)物象1）將處理好的全息照片放回原底片架，遮住物光，移去被攝物體，用參考光照明，虛像即呈現(xiàn)在原物所在位置上，上下左右慢慢移動(dòng)你的眼睛，圖像的透視也在改變，用一塊紙板遮住全息圖的不同部分，仍然可以看到一個(gè)完整的像。2）原光路不變，僅將全息照片翻轉(zhuǎn)180，使乳劑而面朝向觀察者，將擴(kuò)束的位置鏡移去，使再現(xiàn)光束集中射向全息圖的很小部